对大部分金属而言，晶粒尺寸减小，会导致材料强度提高，即为细晶强化效应，满足经典Hall-Petch方程。然而当晶粒尺寸达到十几纳米数量级以下，却出现逆Hall-Petch效应，发生细晶软化现象。我校沙刚教授与中科院金属所的卢柯院士（通讯作者）团队合作，通过在原子尺度揭示和控制Mo在晶界的偏聚和偏析，提高晶界稳定性，充分抑制超细纳米晶的晶界滑移变形诱发的细晶软化，突破性地解决了超细纳米晶的细晶强化难题。为设计开发特殊性能的新型纳米晶金属提供理论基础。该创新研究成果今年以“Grain boundary stability governs hardening and softening in extremely fine nanograined metals” 为题在Science上发表。

    该项工作的原子尺度Mo的晶界偏聚行为的表征是在我校材料测试研究中心完成，由三维原子探针组专家沙刚教授领衔，FIB双束系统组梁宁宁参与。沙刚教授2014年回国加盟南京理工大学，与国际阿美泰克CAMECA科学仪器公司合作创建了“中国先进原子探针技术中心”，与国内外多家院校单位开展了广泛的合作,引领中国原子探针技术应用的发展和研究. 取得的研究成果先后在Nature Materials，Materials Today，Advanced Materials和 Acta Materialia等顶级期刊发布。